三相電路詳解

1、.,第12章 三相電路,12.1 三相電源,12.2 對(duì)稱三相電路,12.3 不對(duì)稱三相電路示例,12.4 三相電路的功率,基本概念,重點(diǎn)，熟練掌握,重點(diǎn)，熟練掌握,掌握,.,學(xué)習(xí)方法：,.,一、對(duì)稱三相電源的產(chǎn)生,12.1 三相電源,A、B、C三端稱為始端， X、Y、Z三端稱為末端。,.,1. 瞬時(shí)值表達(dá)式,.,3. 相量表示,4. 對(duì)稱三相電源的特點(diǎn),.,5. 相序：各相電源經(jīng)過同一值(如正最大值)的先后順序,.,名詞介紹：,(1) 端線(火線),(2) 中線,(7) 三相三線制與三相四線制。,(3) 線電 流,(5) 相電流,(4) 線電壓,(6) 相電壓,二、對(duì)稱三相電源連接,.,(1

2、) Y接,對(duì)稱三相電源線電壓與相電壓 , 線電流與相電流的關(guān)系,線電流相電流,.,.,.,(2) 接,即線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓。,.,線電壓(即相電壓）對(duì)稱,.,線電流：,討論（接）線電流和相電流的關(guān)系,令,線電流也對(duì)稱,.,結(jié)論：對(duì)接法,(2) 相電流對(duì)稱，則線電流也對(duì)稱。,(4) 線電流相位落后對(duì)應(yīng)相電流30o。,(1) 線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓。,參考方向,.,例1,12.2 對(duì)稱三相電路,.,.,結(jié)論：,3. 有無中線對(duì)電路沒有影響。 沒有中線(YY接，三相三線制)，可加中線 中線有阻抗時(shí)可短路掉,4. 對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱的。只要算出一相的電壓、電流，則其它兩相的電壓、電

3、流可按對(duì)稱關(guān)系直接寫出。,1. UnN=0，電源中點(diǎn)與負(fù)載中點(diǎn)等電位。,2. 中線電流為零。,對(duì)稱三相電路（Y-Y),5. 各相的計(jì)算具有獨(dú)立性，該相電流只決定于這一相 的電壓與阻抗，與其它兩相無關(guān)。,6. 可以畫出單獨(dú)一相的計(jì)算電路，對(duì)稱三相電路的計(jì) 算可以歸結(jié)為單獨(dú)一相的計(jì)算。,.,例2,已知對(duì)稱三相電源的 線電壓為380V，對(duì)稱 負(fù)載Z10030 求線電流。,解： 連接中線Nn，取A相為例計(jì)算,由對(duì)稱性，得,.,例3,已知對(duì)稱三相電源的 線電壓為380V，對(duì)稱 負(fù)載Z10030 求線電流。,解一,由對(duì)稱性，得,取A相求相電流,.,解： 連接中線Nn，取A相為例計(jì)算,由對(duì)稱性，得,解二,化

4、為Y - Y,.,解：,.,根據(jù)對(duì)稱性，得B、C相的線電流、相電流：,.,由此可以畫出相量圖：,.,例5.,.,解：首先進(jìn)行Y變換，然后取A相計(jì)算電路：,對(duì)稱電路 連接N , n , n” 中線阻抗 Zn短路,.,.,(1) 將所有三相電源、負(fù)載都化為等值Y連接；,(2) 連接各負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗則不計(jì)；,(3) 畫出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：,(4) 根據(jù) 接、Y接時(shí) 線量、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。,(5) 由對(duì)稱性，得出其它兩相的電壓、電流。,對(duì)稱三相電路的一般計(jì)算方法,.,電源不對(duì)稱 程度小(由系統(tǒng)保證)。,電路參數(shù)(負(fù)載)不對(duì)稱 情況很多。,討論對(duì)象

5、：電源對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱(低壓電力網(wǎng)) 。,分析方法：,不對(duì)稱,復(fù)雜交流電路分析方法。,不能抽單相 。,12.3 不對(duì)稱三相電路示例,.,1. 有中線,.,負(fù)載各相電壓：,2. 無中線,相電壓不對(duì)稱,線(相)電流也不對(duì)稱,.,負(fù)載中點(diǎn)與電源中點(diǎn)不重合，這個(gè)現(xiàn)象稱為中點(diǎn)位移。,稱為中點(diǎn)位移電壓,.,例1. 照明電路:,(1) 正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。,.,(2) 假設(shè)中線斷了(三相三線制), A相電燈沒有接入電路(三相不對(duì)稱),燈泡未在額定電壓下工作，燈光昏暗。,.,燈泡電壓超過額定工作電壓，燒壞了。,(3)A相短路,照明電路中線上不能裝保險(xiǎn)絲,.,例2,如圖電路中，電源三相對(duì)稱。

6、當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)均為5A。,求：開關(guān)S打開后各電流表的讀數(shù)。,解：,開關(guān)S打開后，電流表A2中的電流與負(fù)載對(duì)稱時(shí)的電流相同。而A1、 A3中的電流相當(dāng)于負(fù)載對(duì)稱時(shí)的相電流。,電流表A2的讀數(shù)=5A,電流表A1、A3的讀數(shù)=,.,解：,若以接電容一相為A相，則B相電壓比C相電壓高。B相燈較亮，C相較暗(正序)。據(jù)此可測(cè)定三相電源的相序。,.,定性分析,N,.,1. 對(duì)稱三相電路的平均功率P,12.4 三相電路的功率,對(duì)稱三相負(fù)載Z=|Z|,Pp=UpIpcos,三相總功率 P=3Pp=3UpIpcos,一相負(fù)載的功率,對(duì)稱三相電路平均功率：,.,注意：,(1) 為相電壓與相電流的相位

7、差角(阻抗角)，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。,(2) cos為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱三相制中即三相功率因數(shù)： cos A= cos B = cos C = cos 。,2. 無功功率,Q=QA+QB+QC= 3Qp,.,3. 視在功率,一般來講，P、Q、S 都是指三相總和。,4.對(duì)稱三相負(fù)載的 瞬時(shí)功率,功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S (不對(duì)稱時(shí) 無意義),.,單相：瞬時(shí)功率脈動(dòng),三相：瞬時(shí)功率恒定， 轉(zhuǎn)矩 m p 可以得到均衡的機(jī)械力矩。,.,5. 三相電路功率的測(cè)量,(1) 三表法：,若負(fù)載對(duì)稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以 3。,.,(2) 二表法：,若W1的讀數(shù)為P1 ， W2

8、的讀數(shù)為P2 ，則 P=P1+P2 即為三相總功率。,證明：(參見書本),.,1. 只有在 iA+iB+iC=0 這個(gè)條件下，才能用二表法。不能用于不對(duì)稱三相四線制。,3. 按正確極性接線時(shí)，二表中可能有一個(gè)表的讀數(shù)為負(fù)，此時(shí)功率表指針反轉(zhuǎn)，將其電流線圈極性反接后，指針指向正數(shù)，但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。,注意：,2. 兩塊表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，每塊表的單獨(dú)讀數(shù)無意義。,4. 兩表法測(cè)三相功率的接線方式有三種，注意功率表的同極性端。,.,求：(1) 線電流和電源發(fā)出總功率； (2) 用兩表法測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的功率，畫接線圖，求兩表讀數(shù)。,解：,例:Ul =380V, Z1=30+j40, 電動(dòng)機(jī)

9、 PD =1700W, cosj =0.8(滯后)。,(1),一相電路：,.,電動(dòng)機(jī)負(fù)載：,總電流：,又解：,.,(2) 兩表的接法如圖。,.,表W1的讀數(shù)P1：,P1=UACIA2cos 1 = 3803.23cos( 30+ 36.9 ) = 3803.23cos(6.9 ) =1219W,表W2的讀數(shù)P2：,P2=UBCIB2cos 2 = 3803.23cos(90 +156.9 ) =3803.23cos(66.9 ) =481.6W,.,分析：在對(duì)稱負(fù)載中，每相負(fù)載的阻抗角為多少時(shí)，功率表的讀數(shù)出現(xiàn)負(fù)值？,假設(shè)負(fù)載為Y接感性，相電流(即線電流)落后相電壓j,UAN， UBN， UCN為相電壓。,P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2, 1= 30